汽車(chē)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)Matlab

1、汽車(chē)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)Matlab時(shí)間：2021.03.03創(chuàng)作：歐陽(yáng)學(xué)作業(yè)報(bào)告小組成員：,-、組內(nèi)任務(wù)分酉己二、Matlab程序與圖形1、不同轉(zhuǎn)向特性車(chē)輛在不同車(chē)速下的系統(tǒng)特彳正根m=1000;I=1500;a1=1.15;b1=1.35;Caf=53000;Car=53000;i=1;R=;for uc=10:5:100;D=(I*(Caf+Car)+m*(a1A2*Caf+b1A2*Car)/(m*I*uc);S=(a1+b1)A2*Caf*Car/(m*I*ucA2)+(b1*Car-a1*Caf)/I;P=1 D S;r=roots(P);R(i,1)=r(1,1);R(i,2)=r(2,1

2、);i=i+1;endplot(real(R(:,1),imag(R(:,1),bo);holda2=1.25;b2=1.25;t=1;S=;for uc=10:5:100P=m 0;0 I;Q=(Caf+Car)/uc,m*uc+(a2*Caf-b2*Car)/uc;(a2*Caf-b2*Car)/uc,(a2A2*Caf+b2A2*Car)/uc;R=Caf;a2*Caf;A=-PA(-1)*Q;d=eig(A);i=imag(d);r=real(d);S(t,1)=r(1);S(t,2)=i(1);t=t+1;endplot(S(:,1),S(:,2),*)a3=1.35;b3=1.15

3、;for uc=10:5:100P=m 0;0 I;Q=(Caf+Car)/uc,m*uc+(a3*Caf-b3*Car)/uc;(a3*Caf-b3*Car)/uc,(a3A2*Caf+b3A2*Car)/uc;R=Caf;a3*Caf;A=-PA(-1)*Q;d=eig(A);i=imag(d);r=real(d);S(t,1)=r(1);S(t,2)=i(1);t=t+1;endgrid onplot(S(:,1),S(:,2),d);axis(-14 2 0 3);xlabel(實(shí)軸(Re);ylabel(虛軸(Im);text(-8,2.8,不足轉(zhuǎn)向);text(0,0.2,過(guò)多轉(zhuǎn)向

4、);text(-3,0.2,中性轉(zhuǎn)向)set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10)title(不同轉(zhuǎn)向特性車(chē)輛在不同車(chē)速下的系統(tǒng)特征根2.1、具有不同轉(zhuǎn)向特性車(chē)輛的橫擺角速度幅頻和相頻響應(yīng)不同轉(zhuǎn)向特性車(chē)輛在不同車(chē)速卜的弟統(tǒng)特征很0中性.村向：:韋拌向m=1000;I=1500;a1=1.15;a2=1.25;a3=1.35;b1=1.35;b2=1.25;b3=1.15;Caf=53000;Car=53000;D=;C=;M=;uc=20;i=1;for f=0.1:0.1:10w=2*pi*f;E=1 0;0 1;P=m 0;0 I;R1=Caf;a1*Ca

5、f;R2=Caf;a2*Caf;R3=Caf;a3*Caf;Q1=(Caf+Car)/uc m*uc+(a1*Caf-b1*Car)/uc;(a1*Caf-b1*Car)/uc(a1A2*Caf+b1A2*Car)/uc;Q2=(Caf+Car)/uc m*uc+(a2*Caf-b2*Car)/uc;(a2*Caf-b2*Car)/uc(a2A2*Caf+b2A2*Car)/uc;Q3=(Caf+Car)/uc m*uc+(a3*Caf-b3*Car)/uc;(a3*Caf-b3*Car)/uc(a3A2*Caf+b3A2*Car)/uc;A1=-inv(P)*Q1;A2=-inv(P)*Q2

6、;A3=-inv(P)*Q3;B1=inv(P)*R1;B2=inv(P)*R2;B3=inv(P)*R3;Hw1=-inv(A1-1i*w*E)*B1;Hw2=-inv(A2-1i*w*E)*B2;Hw3=-inv(A3-1i*w*E)*B3;D(i,1)=angle(Hw1(2)*180/pi;D(i,2)=abs(Hw1(2) );C(i,1)=angle(Hw2(2)*180/pi;C(i,2)=abs(Hw2(2) );M(i,1)=angle(Hw3(2)*180/pi;M(i,2)=abs(Hw3(2);i=i+1;endsubplot(2,1,1)f=0.1:0.1:10;se

7、milogx(f,D(:,2),k,f,C(:,2),r-.,f,M(:,2) grid onset(gca,Xtick,0.1,0.3,1.5,3,10)set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10) legend(不足 轉(zhuǎn)向,中性轉(zhuǎn)向，過(guò)多轉(zhuǎn)向) title(具有不同轉(zhuǎn)向特性車(chē)輛的橫擺角速度幅 頻響應(yīng),FontSize,12);xlabel( 頻率/Hz)ylabel(橫擺角速度增益/(/s)/() subplot(2,1,2)f=0.1:0.1:10;semilogx(f,D(:,1),k,f,C(:,1),r- .,f,M(:,1)m=1000;I=15

8、00; a1=1.15;a2=1.25;a3=1.35; b1=1.35;b2=1.25;b3=1.15;Caf=53000;Car=53000;D=;C=;M=;uc=20;i=1；for f=0.1:0.1:10w=2*pi*f;E=1 0;0 1;P=m 0;0 I;R1=Caf;a1*Caf;R2=Caf;a2*Caf;R3=Caf;a3*Caf;Q1=(Caf+Car)/uc m*uc+(a1*Caf-b1*Car)/uc;(a1*Caf-b1*Car)/uc(a1A2*Caf+b1A2*Car)/uc;Q2=(Caf+Car)/uc m*uc+(a2*Caf-b2*Car)/uc;

9、(a2*Caf-b2*Car)/uc(a2A2*Caf+b2A2*Car)/uc;Q3=(Caf+Car)/uc m*uc+(a3*Caf-b3*Car)/uc;(a3*Caf-b3*Car)/uc(a3A2*Caf+b3A2*Car)/uc;A1=-inv(P)*Q1;A2=-inv(P)*Q2;A3=-inv(P)*Q3;B1=inv(P)*R1;B2=inv(P)*R2;B3=inv(P)*R3;Hw1=-inv(A1-1i*w*E)*B1;Hw2=-inv(A2-1i*w*E)*B2;Hw3=-inv(A3-1i*w*E)*B3;D(i,1)=angle(Hw1(2)*180/pi;D

10、(i,2)=abs(Hw1(2) );C(i,1)=angle(Hw2(2)*180/pi;C(i,2)=abs(Hw2(2) );M(i,1)=angle(Hw3(2)*180/pi;M(i,2)=abs(Hw3(2 );i=i+1;endsubplot(2,1,1)f=0.1:0.1:10;semilogx(f,D(:,2),k,f,C(:,2),r-.,f,M(:,2)grid onset(gca,Xtick,0.1,0.3,1.5,3,10)set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10) legend(不足 轉(zhuǎn)向,中性轉(zhuǎn)向，過(guò)多轉(zhuǎn)向) title(具有不

11、同轉(zhuǎn)向特性車(chē)輛的橫擺角速度幅 頻響應(yīng),FontSize,12);xlabel( 頻率/Hz)ylabel(橫擺角速度增益/(/s)/() subplot(2,1,2)f=0.1:0.1:10;semilogx(f,D(:,1),k,f,C(:,1),r-.,f,M(:,1)grid onset(gca,Xtick,0.1,0.3,1.5,3,10)set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10)legend（不足 轉(zhuǎn)向,中性轉(zhuǎn)向，過(guò)多轉(zhuǎn)向） title（具有不同轉(zhuǎn)向特性車(chē)輛的橫擺角速度相 頻響應(yīng),FontSize,12）;xlabel（ 頻率/Hz）ylabel（

12、橫擺角速度相位（）grid onset（gca,Xtick,0.1,0.3,1.5,3,10）set（gca,FontName,Helvetica,FontSize,10） legend（不足 轉(zhuǎn)向,中性轉(zhuǎn)向，過(guò)多轉(zhuǎn)向） title（具有不同轉(zhuǎn)向特性車(chē)輛的橫擺角速度相 頻響應(yīng),FontSize,12）;xlabel（ 頻率/Hz）ylabel（橫擺角速度相位（）2.2、具有不同轉(zhuǎn)向特性車(chē)輛的側(cè)向加速度和 相頻響應(yīng)m=1000;I=1500;a1=1.15;a2=1.25;a3=1.35;b1=1.35;b2=1.25;b3=1.15;Caf=53000;Car=53000;D=;C=;M=;u

13、c=20;L=a1+b1;i=1;for f=0.1:0.1:10w=2*pi*f;E=1 0;0 1;Vi=w*I*Caf;Rr=L*Caf*Car/uc;Vr1=(L*b1*Caf*Car/uc-m*a1*Caf*uc);Vr2=(L*b2*Caf*Car/uc-m*a2*Caf*uc);Vr3=(L*b3*Caf*Car/uc-m*a3*Caf*uc);Ri1=w*m*a1*Caf;Ri2=w*m*a2*Caf;Ri3=w*m*a3*Caf;Dr1=-wA2*m*I+LA2*Caf*Car/(ucA2)+m*(b1*Car- a1*Caf);Dr2=-wA2*m*I+LA2*Caf*Ca

14、r/(ucA2)+m*(b2*Car-a2*Caf);Dr3=-wA2*m*I+LA2*Caf*Car/(ucA2)+m*(b3*Car- a3*Caf);Di1=w*(I*(Caf+Car)+m*(a1A2*Caf+b1A2*Car)/ uc;Di2=w*(I*(Caf+Car)+m*(a2A2*Caf+b2A2*Car)/ uc;Di3=w*(I*(Caf+Car)+m*(a3A2*Caf+b3A2*Car)/ uc;Hay1=1i*w*(Vr1+1i*Vi)/(Dr1+1i*Di1)+uc*(Rr +1i*Ri1)/(Dr1+1i*Di1);Hay2=1i*w*(Vr2+1i*Vi)/(

15、Dr2+1i*Di2)+uc*(Rr+1i*Ri2)/(Dr2+1i*Di2);Hay3=1i*w*(Vr3+1i*Vi)/(Dr3+1i*Di3)+uc*(Rr+1i*Ri3)/(Dr3+1i*Di3);D(i,1)=angle(Hay1)*180/pi;D(i,2)=abs(Hay1);C(i,1)=angle(Hay2)*180/pi;C(i,2)=abs(Hay2);M(i,1)=angle(Hay3)*180/pi;M(i,2)=abs(Hay3);i=i+1;endsubplot(2,1,1)f=0.1:0.1:10;semilogx(f,D(:,2)*(pi/(180*9.8),

16、k,f,C(:,2)*(pi/(180*9.8),r-.,f,M(:,2)*(pi/(180*9.8)grid onset(gca,XTick,0.1 0.3 1 3 10)set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10) legend(不足 轉(zhuǎn)向,中性轉(zhuǎn)向，過(guò)多轉(zhuǎn)向) title(具有不同轉(zhuǎn)向特性車(chē)輛的側(cè)向加速度幅 頻響應(yīng),FontSize,12);xlabel( 頻率/Hz)ylabel(側(cè)向加速度增 益/g/() subplot(2,1,2)f=0.1:0.1:10;semilogx(f,D(:,1),k,f,C(:,1),r-.,f,M(:,1) grid

17、 onlegend(不足 轉(zhuǎn)向,中性轉(zhuǎn)向，過(guò)多轉(zhuǎn)向) set(gca,XTick,0.1 0.3 1 3 10) set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10) title(具有不同轉(zhuǎn)向特性車(chē)輛的側(cè)向加速度幅 頻響應(yīng),FontSize,12);axis(0.1 10 -120 120)xlabel( 頻率/Hz)ylabel(側(cè)向加速度相位() 2.3、ABS控制器設(shè)計(jì)w0=120;v0=30;Tb=600;ki=4500;kd=5000;Ts=0.05;Iw=12;rd=0.25;uh=0.8;ug=0.6;s0=0.2;m=300;g=9.8;w=;v=;s

18、=;w(1)=120;v(1)=30;s(1)=0;k=0;i=2;while(v00)k=k+1;sb=(v0-rd*w0)/v0;s(i)=sb;if sb0.22Tb=Tb-kd*Ts;elseif sb0.18Tb=Tb+ki*Ts;else Tb=Tb;endw0=w0+(Fxb*rd-Tb)/Iw*Ts;w(i)=w0;v0=v0-Fxb/m*Ts;v(i)=v0;i=i+1;endt=0:Ts:Ts*k;subplot(2,1,1)plot(t,v,t,w*rd);grid onlegend(車(chē)輪前進(jìn)速度,車(chē)輪線速度);set(gca,FontName,Helvetica,Fon

19、tSize,10)title(車(chē)輪前進(jìn)速度與車(chē)輪線速度關(guān)系曲線 ,FontSize,12);xlabel(時(shí)間/ (s);ylabel(速度/ (m/s);axis(0,Ts*k,0,32);subplot(2,1,2)plot(t,s);axis(0,Ts*k,0,1);grid onset(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10)title(ABS控制的滑移率時(shí)域仿真結(jié)果 ,FontSize,12);xlabel(時(shí)間/ (s);ylabel(滑移率);set(gca,Ytick,0:0.2:1)3、扭振系統(tǒng)振型圖J1=1.986*10a(-3);1.910*

20、10a(-3);1.931*10a(-3);1.931*10a(-3);1.910*10a(-3);1.924*10a(-3);7.8426*10a(-2);2.258*10a(-3);2.641*10a(- 2);2.91*10a(-3);2.51*10a(-3);1.77*10a(-3);7.836*10a(-2);3.238;K1=7.95*10A4;7.95*10A4;6.95*10A4;7.95*10A4;7.95*10A4;6.90*10A4;8.93*10A3;1.41*10A4;1.02*10A4;4.4*10A3;1.38*10A4;1.616*10A2;2.51*10八2;

21、J=diag(J1);K(1,1)=K1(1);K(1,2)=-K1(1);i=2;for i=2:13;K(i,i-1)=-K1(i-1);K(i,i)=K1(i-1)+K 1(i);K(i,i+1)=-K1(i);endK(14,13)=-K1(13);K(14,14)=K1(13);A=inv(J)*K;G,D=eig(A);f=sqrt(D)/(2*pi);m=1;while m=14G(:,m)=G(:,m)/G(1,m)m=m+1endsubplot(3,2,1)plot(G(:,13)xlabel(質(zhì)點(diǎn)號(hào));set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,

22、10)grid ontitle(單節(jié)點(diǎn)振型圖(4.26Hz) ,FontSize,12)axis(1 15 -0.2 1.1)subplot(3,2,2)plot(G(:,12)xlabel(質(zhì)點(diǎn)號(hào));set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10)grid onaxis(1 15 -5 1.2)title(雙節(jié)點(diǎn)振型圖(11.99Hz) ,FontSize,12)subplot(3,2,3)plot(G(:,11)xlabel(質(zhì)點(diǎn)號(hào));set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10)grid onaxis(1 15 -7 1.2)

23、title(三節(jié)點(diǎn)振型圖(73.9Hz),FontSize,12)subplot(3,2,4)plot(G(:,10)xlabel(質(zhì)點(diǎn)號(hào));set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10)grid ontitle(四節(jié)點(diǎn)振型圖(147.7Hz),FontSize,12)axis(1 15 -9 37)subplot(3,2,5)plot(G(:,9)xlabel(質(zhì)點(diǎn)號(hào));set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10)grid onaxis(1 15 -0.2 1.1)title(五節(jié)點(diǎn)振型圖(252Hz),FontSize,12

24、)5、福特 Granada轎車(chē)后懸架單輪模型頻率響應(yīng)函數(shù)和系統(tǒng)相應(yīng)輸入功率譜密度mb=317.5;mw=45.4;ks=22000;kt=192000;cs=1500;Go=5*10A(-6);Uc=20;n=1;B=;D=;for f=0:0.01:15w=2*pi*f;Sf=4.47*10A(-4)*power(f,-2.5);A=i*cs*w+(ks+kt-wA2*mw),-i*cs*w-ks;-i*cs*w-ks,i*cs*w+(ks-mb*wA2);C=kt;0;D=-AA(-1)*C;B(1,n)=abs(D(2)-D(1);B(2,n)=abs(-D(2)*wA2);B(3,n)

25、=abs(kt*(D(1)-1);B(4,n)=Sf;B(5,n)=B(2,n)A2*Sf;B(6,n)=B(1,n)A2*Sf;B(7,n)=B(3,n)A2*Sf;n=n+1;endf=0:0.01:15subplot(3,2,1)plot(f,B(1,:);xlabel( 頻率/Hz)ylabel(懸架動(dòng)彳亍程增 益)grid onsubplot(3,2,2);plot(f,B(2,:);grid onxlabel( 頻率/Hz)ylabel(不 舒適性參數(shù)增 益/(m/sA2)/m) subplot(3,2,3);plot(f,B(3,:);grid onxlabel( 頻率/Hz)y

26、label(輪胎動(dòng)載荷增 益/N/m)subplot(3,2,4)plot(f,B(6,:);xlabel( 頻率/Hz)ylabel(懸架動(dòng)彳亍程功率譜密度/mA2/Hz)grid onsubplot(3,2,5);plot(f,B(5,:);grid onxlabel( 頻率/Hz)ylabel(不 舒適性功率譜密度/(m/sA2)A2/Hz) subplot(3,2,6);plot(f,B(7,:);grid onxlabel( 頻率/Hz)ylabel(輪胎動(dòng)載荷功率譜密度/NA2/Hz)6、魔術(shù)公式xdata = 0 0.78 1.88 2.79 3.80 4.82 6.29 7.829.31 11.80;ydata = 0 7.99 16.05 20.65 23.82 26.00 27.7828.87 29.65 30.0